「腦機介面」到底是什麼?它將如何改變人類生活?
美國企業家馬斯克近日表示,先前他旗下的腦機介面公司「神經連接」進行了腦機介面設備的首例人體移植。目前,該移植者“似乎已經完全康復,沒有出現不良反應”,並且已經可以透過大腦意念移動滑鼠。
馬斯克介紹,「神經連接」公司的首款腦機介面產品名為“心靈感應”,大腦植入設備後,只需透過意念就能控製手機、電腦等,失去四肢功能的人群將是這款產品的首批使用者。去年5月,該公司獲得美國食品藥物管理局批准,啟動腦植入設備人體臨床試驗。同年9月,開始為臨床試驗招募志願者。
什麼是「腦機介面」?
腦機介面是科幻作品常見的場景。近年來,隨著腦機介面技術的不斷發展,讓失語者「開口說話」、透過「意念」指揮機械,頻頻出現在我們的視野裡。
馬斯克在2021年發布過一隻做試驗的猴子。猴子透過意念操作,在電腦上打出一行字「我想吃點心」。這個行為背後就是比較傳統標準的腦機介面技術在支撐。
而幫助身心障礙者取得聲音的人工耳蝸則是腦機介面迄今最成功、臨床應用最普及的技術。其原理是將聲音訊號轉換成電訊號直接傳送給大腦,可幫助大量失聰者重新找回聲音和溝通的能力。
此外,電影裡出現的人物如阿凡達或鋼鐵俠,都是透過腦機介面技術靈活操作肢體行動。雖然目前還無法實現,但它們是科學家對腦機介面技術未來實踐的期待。
到底什麼是「腦機介面」?專家介紹,腦機介面是指將人腦與外部設備連結起來,實現人腦與外部設備之間的資訊互動。
簡單來說,腦機介面就是讓人的大腦和電腦或其他電子設備直接「對話」。透過這種技術,我們可以把大腦的想法轉換成電腦可以理解的訊號,或是把電腦的訊號轉換成大腦可以理解的指令。它可以讓殘障或腦部疾病的患者能夠恢復一定的運動能力,並獲得一些簡單的互動能力。
「腦機介面」有哪幾種類型?
近年來,經過國內外科研團隊多年開發,腦機介面已取得不少進展,目前分為侵入式和非侵入式兩大技術路徑。馬斯克旗下的腦機介面公司「神經連結」專注於侵入式腦機介面技術,還有一些企業則專注於挖掘非侵入式腦機介面技術的應用。
專家介紹,中國和歐洲一些國家以非侵入性腦介面為核心,美國以有創腦介面為主。從應用角度來說,有創腦介面僅限於一些醫療的必需研究;非侵入性腦介面除了醫療應用,還可應用於教育、娛樂等各種場合。
「腦機介面」可應用於哪些領域?
未來,腦機介面技術可望在醫療、復健、娛樂等領域廣泛應用。例如,腦機介面技術可以用來幫助癱瘓患者恢復行走、說話等功能;可以用於幫助盲人、聾人感知周圍環境;也可以用於開發新的娛樂方式,例如腦機介面遊戲等。
目前,腦機介面技術應用最廣的就是幫助身心障礙者靈活運用義肢。接上神經訊號後,義肢可以做到非常靈敏且複雜的操作。
如今,在廣東、浙江等地,腦機介面在許多實驗室已進入實務階段。
例如,智慧仿生手可以提取手臂上微弱的肌電和神經電訊號,辨識運動意圖,做到「手隨心動」;採集腦電的頭罩可以收集大腦發出的電訊號,轉化為可視化的腦電圖譜,透過波紋的浮動來判斷人的注意力是否集中。
「腦機介面」相關研究是否安全?
儘管馬斯克的腦機介面專案取得了一定進展,也確實能對許多有需要的人提供幫助,但有關「神經連接」公司相關研究安全性問題一直討論不斷,該公司也面臨了有關部門的審查。
去年11月,有四名美國國會議員聯名致函美國證券與交易委員會,要求該機構對「神經連結」公司進行審查。他們在信中稱,「神經連結」公司在猴子身上進行的實驗記錄顯示,大腦植入設備對動物的健康產生了不利影響,出現了癱瘓、癲癇發作和腦腫脹等症狀,至少有12只年輕健康的猴子在參與實驗後被實施了安樂死,而馬斯克淡化了投資者對其動物試驗結果的擔憂。
其實,伴隨著腦機介面技術的發展,關於腦機介面是否有風險性、倫理問題該如何應對等的討論也越來越多。
記者從科技部獲悉,國家科技倫理委員會人工智慧倫理分委員會近日編制了《腦機介面研究倫理指引》,這是我國在腦機介面研究領域的首部倫理指引。指引明確,進行腦機介面研究應確保研究具有社會價值,應主要致力於修復型腦機介面技術,強調透過技術發展服務大眾的健康需求。